Technologie des ordinateurs et des réseaux PDF

Notre imagination peut-elle nous dire ce que sera le futur de cette invention ? Depuis 2010, avec la généralisation des LED, dont dans le bâtiment, plusieurs acteurs académiques et technologie des ordinateurs et des réseaux PDF se lancent dans l’étude et le développement de solutions Li-Fi.


En France, le Pr Suat Topsu de l’université de Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines mène depuis 2005 des travaux de recherche dans ce domaine, notamment autour d’applications de communication entre véhicules en utilisant leurs phares à LED. La première application du Li-Fi est sa version monodirectionnelle bas débit, appelée aussi « VLC » ou Visual Light Communication. Elle permet de géolocaliser les personnes à l’intérieur des bâtiments grâce à une signature lumineuse unique à chaque luminaire captée sur un dispositif mobile dédié. De nombreux grands groupes et des start-up travaillent sur la commercialisation de ces solutions. Un système Li-Fi est composé de deux blocs principaux : un bloc d’émission et un bloc de réception entre lesquels s’intercale le canal optique. Les données numériques à transmettre sont d’abord encodées pour rendre la transmission plus robuste aux dégradations causées par le canal optique.

Ces données codées, alors sous forme de signal électrique sont converties en signal lumineux grâce à un circuit électronique pilotant une ou plusieurs LED. Plus précisément, ce circuit électronique permet de faire varier l’intensité lumineuse des LED en fonction des données à transmettre. La lumière émise se propage ensuite dans l’environnement et subit des déformations dues par exemple aux obstacles, aux conditions météorologiques Cet environnement et les déformations associées sont regroupés sous le terme de canal optique. Le signal électrique résultant est traité puis démodulé et décodé pour récupérer les données transmises. Le spectre de la lumière couvre une bande fréquentielle d’environ 300 THz. L’utilisation de cette bande n’est par ailleurs pas régulée et gratuite. La lumière, contrairement aux ondes radio, ne peut passer au travers des murs ce qui assure le cloisonnement des données mais limite la portée en intérieur.

Une source lumineuse équipée de Li-Fi peut être utilisée pour éclairer et à transmettre des informations. De plus, les transmissions doivent cohabiter avec des interférences naturelles provenant de la lumière du soleil et d’autres sources lumineuses. En 2018, un nombre restreint de produits Li-Fi est disponible. Ce standard définit la couche PHY et la couche MAC à adopter afin de développer des solutions compatibles à l’échelle mondiale.

Il tient également compte de la mobilité de la transmission optique, de sa compatibilité avec les éclairages artificiels présents dans l’infrastructure, des déficiences qui peuvent être causées par les interférences générées par l’éclairage ambiant. Le standard définit trois couches PHY selon les débits envisagés. La couche PHY I a été établie pour des applications en extérieur. Le codage Manchester utilisé pour les couches PHY I et PHY II englobe l’horloge dans les données transmises en représentant un 0 logique par un symbole OOK de  01  et un 1 logique par un symbole OOK de  10  avec une composante continue. Ce point est important car la composante continue permet d’éviter l’extinction de la lumière lors d’une suite prolongée de 0 logiques. Le débit maximal varie grandement en fonction de la technologie utilisée par l’émetteur. Des débits de plusieurs gigabits par seconde ont été atteints avec des micro LED, et plusieurs centaines de gigabits par seconde avec des lasers.

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